大型化工装置仪表自控系统的故障处理

大型化工装置仪表自控系统的故障处理

于良沛

（南京南化建设有限公司，江苏南京210044）

摘要：大型化工装置仪表系统是基于自动化控制技术而产生的一种系统，它的出现有效地提高了化工企业生产的效率和安全。化工装置仪表自控系统的故障分析和解决对于化工企业而言是具有重要意义的。文章对大型化工装置仪表自控系统常见的故障进行了分类并分析，提出了相应的解决措施。

关键词：大型化工装置；仪表自控系统；故障处理

前言

大型化工厂仪表控制系统技术本身比较复杂。大型化工厂仪表控制系统在实际操作的过程中,虽然在一定范围内对化工企业的效益有促进作用,但它在运行过程中可能受到多种因素的影响,使它不能更好的工作,甚至影响整个项目的正常运行,并造成化工企业不必要的损失。

1化工装置仪表自动系统常见故障

化工设备当中，测量仪器测量的参数有很多,下面主要为常用温度测量计、流量计、压力测量仪表、液位测量仪表工作过程中最长发生的故障进行全面综合的分析。

1.1压力测量仪出现的故障

压力管道堵塞、内膜片的变形是压力测量仪中常常会发生的故障,这些缺陷主要来自压力计的工作原理,压力表主要仪器内部敏感元件在不同变形引起的压力变化传输电信号的形式标准。目前,在化工厂仪表控制系统,因为仪器的工作主要由压力开关控制,因此,压力表开关触点必须接触良好。所以,保持连接部分不出现松动在这个仪器的应用中，是我们的主要内容。此外还有机械传动部分是否有生锈、腐蚀、变形的情况发生，也要仔细检查，避免发生故障。

1.2温度控制仪器的故障

温度测量仪主要有以下几个方面的故障原因：线路短路、接线腐蚀等。常见的温度测量仪器主要是双金属温度计仪表、热电偶测量仪、热阻测量仪等。要想知道温度测量仪表故障,最常见的方法是断开热电偶,由于导线材料在特性上与热电偶热相近,在将其进行短接后,如果温度测量仪器可以正常显示室内温度电路的时候是正常的。

1.3液位测量仪表的故障

由于液位测量仪表多种多样，按照仪表的设计原理可以分为浮力液位计和超声波液位计等。因此，液位测量仪中最常出现的有三类故障：液位波动过大、测量值过高和过低。我们可以通过视镜观察法排查液位测量仪的故障。

1.4流量测量仪的故障

对于流量测量仪表，最常出现的故障是指示出现异常波动和指示偏大、偏小。因为所使用流量测量仪表不同，所以出现故障的原因以及故障出现时表现的现象也各不相同。但究其主要原因，还是在于仪表设备的雷诺数、工艺的密度以及气体测量的温度、压力等。另外，根据流量测量仪的工作原理，在测量仪器工作时容易出现导压管泄漏、电磁流量计处的管线震动等故障。为了确保流量测量仪测量时更加的精确，就要预防回路接线端的腐蚀、干扰、松动等情况的出现，避免漂移、膜盒变形或电路损坏等状况在测量仪表出现。

2化工仪表系统故障处理基本步骤

化工仪表测量和控制系统的故障处理复杂多变，因此要有正确的分析方法和思路。

首先,处理故障过程中,要对相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况和条件了解清楚、熟记于心,了解仪表系统设计方案、设计意图,仪表系统结构、特点、性能和参数的要求,等等,当然,这些都必须在平时注意积累。

其次,当故障发生时,要向技术人员具体了解故障现象,以及发生故障前后的具体状况。检查仪器相关信息如报警、趋势，结合故障前后是否突变或缓慢变化。观察及其相关的仪表指示、报警和趋势。根据这些信息来确定问题的根源,确定过程波动引起的操作的结果。

最后,结合故障仪器或控制的特点,判断可能引起故障的原因。故障检测主要包括直接接触测量介质的物理传输电路、仪器本身、模拟传输信号电路等几个方面。对监管机构控制系统,重要的是要特别注意测试和改变控制阀控制对象的特点，考虑PID控制参数的影响等等。这些都是现场仪表系统故障的引发原因。

3化工仪表自控系统故障的应对措施

3.1从细节出发，对故障进行分析

首先,结合化工仪表的生产工艺和流程对出现的故障原因进行分析。在化工生产过程中,面对化工仪表必须明确具体的系统故障部件的工具。熟悉掌握仪器在生产加工的过程中,仪器结构设计特点、性能及其重要参数。还应该注意通过化工仪表控制系统的特点来分析确定故障的原因。线路故障检测仪器控制系统的仔细检查和测量应直接在与介质接触的部分、传输回路、仪表、信号的传输电路等等。

其次,化工厂仪表发生故障后,必须注意的从细节处判断故障的主要原因。通过仪器故障的表现形式,前后变化的分析,分析仪表控制系统和显示信息。例如，当化工装置仪表自控系统中的调节阀不能正常运行时，就要具体分析在什么情况下不能正常操作，因为阀门阀位置微小的变化就会使得工艺参数受到影响。根据现场条件的分析，来判断当时系统的实际负荷比较低，要比正常流量低，如果是阀门不能满足阀阀门流量，就需采取更换新阀门的措施。然而,仔细分析仪器显示前后变化可能发生在小的开放程度不太大的变化。因此，原因分析不足以解释清楚故障的真实情况。通过进一步的细节判断及分析，找到故障的原因是阀位反馈的指示部位与阀体间的磨损而导致间隙过大，就会影响到阀门定位器的反馈信号，因此就会出现在信号很小的情况下实际阀位的开度却比较大的状况。

3.2利用DCS等控制系统

利用DCS等控制系统来提高仪表自控系统故障原因判断的准确性。尤其对于现场仪表自控系统来说，采用DCS等控制系统提供的有效信息，能够短时间内检测出出现故障的原因及问题所在。并且，DCS等系统的报警、历史操作记录也给故障的检测、分析判断和故障处理提供了详细的资料和技术支持。除此之外,对于DCS控制系统,要注意对各种电源、指示报警提示进行检查,以防在出现故障时不能及时运行。对软件及资料也要及时进行备份。

3.3定期检查仪表的运行状况

只有科学合理的安装仪器工具,可以保证仪表检测和控制的准确性。因此,化工仪表控制系统发生故障时,需检查仪表控制系统在每个过程中的设备、管道和附属设备是不是按照设计、安装规范。例如,对于流量仪表来说,其前后管段、导压管都要按照介质及具体环境的需要来进行安装,特别是对于媒介的指导和良好的接触压力管道部分,要对这些部位的材料进行测试,考虑其是否会受被测介质的物理和化学性质影响,从而导致失败。

3.4做好仪表自控系统的日常维护

做好仪表自控系统的日常维护，确保其正确运行并减少故障发生的几率,降低损失。仪表控制系统的日常维护主要包括定期的检查和维护。检验仪器,根据季节的变化准备好相关的保护。此外,每个仪器的化工厂定期做好标定、校准、定期排污。在进行工艺设备巡检维护时,要对仪表的安装是否规范等进行重点巡检,全面排查容易出现故障的地方,从源头上避免故障的产生。对仪表中需要更换的备品也要认真检查以避免投入使用时发生故障。

3.5从不同测量仪表出发，对故障进行控制

要更高效的处理好仪表的各项故障，就必须针对不同仪表的工作特点进行故障的检修。例如，在对加热系统的控制装置进行故障分析时就要明确控制系统的工作条件。仪表控制系统的超温装置工作温度差不得超过5℃，一旦超过这个温差限度，系统就会自动停止运行。当系统出现这种情况后，再恢复运行时就会出现停炉的故障。

4结语

对于大型化工厂仪表控制系统故障维护、分析、维护,也应该从具体问题具体分析不同的问题,不断提高化工厂仪表控制系统故障诊断、分析和处理故障问题的水平,从细节的分析判断,持续改进分析、判断和处理仪器故障的能力。

参考文献：

[1]唐兆福．化工仪表自控系统使用过程中常见的毛病及其应对措施[J]．科技创业月刊，2010（2）

[2]孟路．大型化工装置仪表自控系统的故障处理[J]．化工自动化及仪表，2009（03）

[3]郝航．大型化工装置仪表自控系统出现的故障分析及应对措施探究[J]．科技资讯，2012（7）